一种MOF基混合基质膜的制备及其纳滤性能

对商业化的聚丙烯腈(PAN)进行预处理改性得到基底---预处理后的聚丙烯腈(HPAN),并将研磨后的金属有机框架(metal-organic framework,MOF)材料PCN-250作为填充物与聚乙烯亚胺(PEI)共混后旋涂在HPAN基底上,得到了一种可用于纳滤的PCN-250/PEI-HPAN混合基质膜。对MOF和制备后的混合基质膜的表征显示研磨后的PCN-250在水中具有较好的分散性,并且随着膜制备过程中PCN-250使用量的增加,膜表面的粗糙度增大,膜的有效面积相应增加。由于PCN-250晶粒表面带有负电荷,它的加入使膜表面整体上电负性更高,更有利于负电荷型染料分子的截留。通过SEM和AFM表征了膜的形貌结构,并研究了MOF的不同负载率和PEI质量浓度对膜性能的影响。结果表明,PCN-250负载率为75%时,膜的纳滤性能最优,对水的渗透率可达1480 L/(m^(2)·h·MPa),对染料分子甲基蓝的截留率为97.3%。